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太阳能热声发电技术研究进展

中国电机工程学报 2016年第12期36卷 3242-3249页

作者：李潜葛罗恩博吴张华余国瑶戴巍罗二仓苏适陆海中国科学院低温工程学重点实验室北京市海淀区100190 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650214

基于太阳能等清洁可再生能源的发电技术是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。太阳能发电包括光热发电技术与光伏发电技术,两者各具优势,可分别满足不同场合的应用需求。热声发电技术是一种新型热发电技术,具有可靠性好、效率高、... 详细信息

基于太阳能等清洁可再生能源的发电技术是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。太阳能发电包括光热发电技术与光伏发电技术,两者各具优势,可分别满足不同场合的应用需求。热声发电技术是一种新型热发电技术,具有可靠性好、效率高、环境友好等优点。同时,还具有功率灵活的特点,既可以单台小功率工作,又可以多台联合实现大功率工作,非常适合太阳能利用。文中在回顾现有光热发电技术的基础上,介绍行波热声发动机与发电技术的发展历程,同时也介绍了太阳能热声发电方面的应用探索,认为行波热声发电技术将会成为未来太阳能光热发电的一项新技术。

关键词：分布式能源行波热声发动机行波热声发电太阳能

不同活塞泄露对直线发电机声电转换特性的影响规律

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低温工程 2014年第2期 7-13页

作者：毕天骄吴张华罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对热声发动机驱动的存在活塞泄漏的直线发电机的声电转换特性进行了研究,考察了外接电路的电阻抗以及活塞与外壁的间隙对存在活塞泄漏的直线发电机的功率以及声电转换效率的影响。研究表明,当电路接近谐振状态时,有活塞泄漏的直线发... 详细信息

针对热声发动机驱动的存在活塞泄漏的直线发电机的声电转换特性进行了研究,考察了外接电路的电阻抗以及活塞与外壁的间隙对存在活塞泄漏的直线发电机的功率以及声电转换效率的影响。研究表明,当电路接近谐振状态时,有活塞泄漏的直线发电机的效率最高,并且效率对负载电阻存在最大值。随着活塞与外壁间隙增大,输入声功率会逐渐增高,声电转换效率将会逐渐下降。活塞与外壁之间存在一个泄漏间隙的"安全范围",在该范围之内,活塞泄漏对直线发电机的性能影响并不是很大。

关键词：直线发电机泄漏电阻抗安全范围

气-液双作用热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响

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低温工程 2012年第1期 25-32页

作者：张爽张丽敏罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

针对气-液双作用行波热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响进行了数值模拟分析,分别讨论了回热器长度、液体活塞摩擦阻力以及液体活塞质量不对称的情况下,系统热声转换特性的变化。计算结果表明,仅改变一个基本单元的一... 详细信息

针对气-液双作用行波热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响进行了数值模拟分析,分别讨论了回热器长度、液体活塞摩擦阻力以及液体活塞质量不对称的情况下,系统热声转换特性的变化。计算结果表明,仅改变一个基本单元的一个特定的结构参数时,整个气-液双作用行波热声发动机性能参数均发生改变,并且表现出不对称性。系统结构参数的不一致性对体积流率、压力振幅、相位以及气体温度的沿程分布均有明显影响。回热器产生的净声功率受结构参数不对称性影响显著,甚至可能出现某一基本单元回热器不产生声功率或消耗声功率的情况,值得重点关注。

关键词：行波热声发动机双作用液体活塞不对称

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直线发电机实验研究

太阳能学报 2018年第4期39卷 980-987页

作者：李林玉吴张华余国瑶毕天骄戴巍罗二仓中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对具体的直线发电机通常需要通过实验获得其声电转换特性及阻抗特性,该文搭建1个直线发电机测试平台,分别考察外接电阻、等效电感和频率等运行参数对上述特性的影响规律。实验表明,在平均压力为6 MPa,工作频率为60 Hz时,直线发电机在... 详细信息

针对具体的直线发电机通常需要通过实验获得其声电转换特性及阻抗特性,该文搭建1个直线发电机测试平台,分别考察外接电阻、等效电感和频率等运行参数对上述特性的影响规律。实验表明,在平均压力为6 MPa,工作频率为60 Hz时,直线发电机在阻抗幅值为1.75×10^7Pa·s/m^3,阻抗相角为4°时,效率可达77%。实验还表明,电路谐振时可提高直线发电机的效率,但频率对效率无影响,且发电机效率在高阻值时变化不大。

关键词：热声发电直线发电机声电转换特性阻抗特性

新型热声制冷-双作用行波热声制冷机热力特性的数值模拟研究

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制冷学报 2012年第5期33卷 20-25,31页

作者：杨卓罗二仓陈燕燕中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

对一种新型热声制冷系统—双作用行波热声制冷机进行了研究,设计了一台在气液双作用行波热声发动机上使用的行波制冷机,并通过数值模拟优化了制冷机的结构尺寸。在环境温度300K,制冷温度250K的条件下,新型的双作用制冷机的COP达到了2.74... 详细信息

对一种新型热声制冷系统—双作用行波热声制冷机进行了研究,设计了一台在气液双作用行波热声发动机上使用的行波制冷机,并通过数值模拟优化了制冷机的结构尺寸。在环境温度300K,制冷温度250K的条件下,新型的双作用制冷机的COP达到了2.74,相对卡诺效率接近60%,声功消耗为534W,制冷量为1464.9W。通过对传统的斯特林制冷机及不同结构的行波制冷机计算比较。结果表明:从压比、效率、制冷量等多角度考察,新型的双作用行波制冷机更适合与气液双作用行波热声发动机耦合工作。它具有潜在的高效率、热驱动及无运动部件的优点,非常有潜力成为常规制冷方式的一种替代技术。

关键词：热工学制冷与低温工程热声制冷机双作用

脉冲管制冷机调相机构的研究第二部分：惯性管有无气库的研究

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低温与超导 2008年第9期36卷 5-10页

作者：胡剑英戴巍罗二仓任嘉中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190

基于线性热声理论,通过计算证明了在层流状态下,带气库的惯性管调相机构可以用不带气库的单纯惯性管结构取代,单纯的惯性管结构更加便于在实验中进行调节变化,并且在尺寸的选择上具有更大的灵活性。在一台脉冲管制冷机上分别采用单纯惯... 详细信息

基于线性热声理论,通过计算证明了在层流状态下,带气库的惯性管调相机构可以用不带气库的单纯惯性管结构取代,单纯的惯性管结构更加便于在实验中进行调节变化,并且在尺寸的选择上具有更大的灵活性。在一台脉冲管制冷机上分别采用单纯惯性管和带气库的惯性管作为调相机构获得了相同的温度。

关键词：惯性管热声理论脉冲管制冷机

一种二氧化碳-离子液体吸收式制冷系统性能的分析研究

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低温与超导 2009年第6期37卷 47-52页

作者：黄宇杨琴罗二仓胡剑英中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

吸收式制冷利用低品位热源为驱动,具有结构简单、运转安静、节能环保等特点,有很大的发展空间。适当的离子液体和CO2可以构成吸收式制冷的工质对,这类吸收制冷工质对可以工作在较高压力,有利于吸收制冷系统的小型化,具有潜在的应用前景... 详细信息

吸收式制冷利用低品位热源为驱动,具有结构简单、运转安静、节能环保等特点,有很大的发展空间。适当的离子液体和CO2可以构成吸收式制冷的工质对,这类吸收制冷工质对可以工作在较高压力,有利于吸收制冷系统的小型化,具有潜在的应用前景。以1-丁基-3-甲基咪挫六氟硼酸盐[bmim][PF6]为例,计算分析了一种离子液体-CO2跨临界吸收式制冷循环的性能,发现该循环的热力性能还并不理想,然后从工质对溶解度和反应热方面分析了原因,给出了进一步研究的方向。

关键词：离子液体 CO2 吸收式制冷跨临界循环

脉冲管制冷机调相机构的研究第三部分惯性管调相能力的研究

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低温与超导 2008年第10期36卷 9-13页

作者：胡剑英罗二仓戴巍任嘉中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039

惯性管作为脉冲管制冷机的主要调相机构,可以为制冷机获得合适的相位关系。但是有的制冷机仅仅使用惯性管作为调相机构,有的同时还采用双向进气作为调相机构,这引起了人们对二者使用的混乱认识。为了深入了解惯性管在脉冲管制冷机中的... 详细信息

惯性管作为脉冲管制冷机的主要调相机构,可以为制冷机获得合适的相位关系。但是有的制冷机仅仅使用惯性管作为调相机构,有的同时还采用双向进气作为调相机构,这引起了人们对二者使用的混乱认识。为了深入了解惯性管在脉冲管制冷机中的调相作用,对惯性管的调相能力进行了研究,发现惯性管并不能为所有的脉冲管制冷机实现所需的阻抗,因此双向进气模式在有的制冷机中仍然能够发挥积极的作用。

关键词：惯性管热声湍流脉冲管制冷机

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300Hz脉冲管制冷机特性研究

低温工程 2007年第1期 1-4页

作者：朱尚龙余国瑶戴巍罗二仓中国科学院理化技术研究所

从实验和数值计算两个方面研究了1台工作频率为300 Hz的单级脉冲管制冷机的制冷特性。实验方面,验证了平均压力、入口压比、惯性管长度以及均流化元件对其制冷性能的影响,该制冷机在平均压力为3.96 MPa、入口压比为1.21时获得了79.6 K... 详细信息

从实验和数值计算两个方面研究了1台工作频率为300 Hz的单级脉冲管制冷机的制冷特性。实验方面,验证了平均压力、入口压比、惯性管长度以及均流化元件对其制冷性能的影响,该制冷机在平均压力为3.96 MPa、入口压比为1.21时获得了79.6 K的最低制冷温度;数值计算方面,基于线性热声理论的模拟结果与实验结果进行了比较,以验证程序的有效性。

关键词：高频脉冲管制冷机驻波发动机惯性管